圖 1低碳鋼不同位置處“斜紋”缺陷形貌
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本鋼板材有限公司制造部，遼寧 本溪 117000
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摘要:本鋼2300熱連軋機(jī)組生產(chǎn)的冷軋產(chǎn)品原料“斜紋”缺陷多集中于帶鋼頭部25~30 m，極易造成冷軋斷帶、軋輥損傷等事故，嚴(yán)重影響冷軋產(chǎn)量及成材率，且缺陷卷集中于低碳類軟鋼，厚度為2.5~3.5 mm。通過分析缺陷產(chǎn)生原因，制定優(yōu)化方案，優(yōu)化平衡彎輥力、層冷輸出輥道前滑率、助卷輥前滑率、夾送輥參數(shù)、帶鋼頭部卷取機(jī)張力等，有效減少了“斜紋”缺陷。
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低碳鋼熱軋鋼卷可作為冷軋產(chǎn)品原料，在經(jīng)過冷軋機(jī)組前需經(jīng)過分切剪將鋼卷頭尾剪切整齊，利于焊接頭尾保證冷軋機(jī)組連續(xù)穿帶。由于參差不齊，頭尾剪切長度隨熱軋鋼卷的頭尾質(zhì)量而變，一般不大于2.5 m。如果熱軋鋼卷的頭尾存在質(zhì)量缺陷，頭尾剪切長度會增加，并且增加檢查頭尾質(zhì)量。
本鋼生產(chǎn)的低碳鋼冷軋?jiān)希礋彳埖吞间摼恚┮壮霈F(xiàn)頭部褶皺缺陷，造成頭部20 m存在質(zhì)量缺陷，導(dǎo)致冷軋頭尾剪切無法實(shí)現(xiàn)有效切除，嚴(yán)重影響冷軋生產(chǎn)。通過對低碳鋼熱軋生產(chǎn)過程實(shí)施鋼帶板形控制、層冷輥道前滑優(yōu)化調(diào)整、卷取機(jī)速度優(yōu)化調(diào)整、夾送輥壓力優(yōu)化調(diào)整、卷筒張力優(yōu)化調(diào)整等措施，可以解決此類缺陷的產(chǎn)生。
1. 頭部褶皺缺陷的特征
頭部褶皺缺陷的主要特征：集中在熱軋低碳鋼卷頭部20 m以內(nèi)，頭部開始逐漸減輕，褶皺與軋制方向呈一定夾角，熱軋精軋后表面檢查儀檢測不到缺陷，對冷軋生產(chǎn)影響非常大。
該缺陷主要形貌如圖1所示。圖1（a）較為嚴(yán)重，影響頭部長度約20 m，圖1（b）較輕，影響頭部長度約8 m。
2. 原因分析
2.1 浪形影響
2300線軋機(jī)初始設(shè)計(jì)在帶鋼頭部咬入過程中，彎輥力較大，易形成中浪情況，平均平直度在−50 I。低碳鋼在中浪較重的情況下，卷取機(jī)夾送輥咬鋼時(shí)，浪形較重部位由于延展不開將導(dǎo)致“斜紋”產(chǎn)生。
2.2 導(dǎo)尺強(qiáng)制糾偏影響
低碳鋼的強(qiáng)度較低，在卷取溫度較高的情況下，進(jìn)一步降低了其強(qiáng)度；同時(shí)帶鋼的厚度較薄，頭部板形較難控制，因此帶鋼頭部在輸出輥道上極易產(chǎn)生橫向“飄擺”，導(dǎo)致在帶鋼頭部20~30 m處進(jìn)入1#導(dǎo)尺時(shí)會產(chǎn)生較大的強(qiáng)制糾偏，強(qiáng)制糾偏或帶鋼本身產(chǎn)生的側(cè)彎會在一側(cè)出現(xiàn)“鼓包”現(xiàn)象，較大的“鼓包”在進(jìn)入夾送輥時(shí)延展不開將導(dǎo)致“斜紋”產(chǎn)生。由于1#機(jī)導(dǎo)尺強(qiáng)制糾偏后，2#和3#機(jī)“斜紋”較1#機(jī)明顯偏少。
2.3 帶鋼頭部折疊的影響
帶鋼在層冷輥道前進(jìn)過程中，若出現(xiàn)起套、失張等現(xiàn)象，帶鋼頭部在通過夾送輥過程中打彎、折疊，由于輸出輥道后端與夾送輥前滑速度為同一值，導(dǎo)致越接近卷機(jī)輥道上的帶鋼不能被超前速度所抻直。經(jīng)過夾送輥及助卷輥的碾壓，帶鋼有可能產(chǎn)生“斜紋”缺陷。
2.4 卷取機(jī)速度設(shè)置的影響
助卷輥和卷筒前滑速度相同，助卷輥起不到將帶鋼輸送至卷筒幫助卷取的功能，甚至影響到帶鋼在卷取機(jī)內(nèi)的輸送，特別在第7~9圈時(shí)，由于助卷輥與卷筒間的間隙已經(jīng)填滿，出現(xiàn)1#助卷輥前進(jìn)套折疊現(xiàn)象，在成品板面即為“斜紋”。夾送輥壓力較小也會導(dǎo)致精軋與F7之間張力建立不好產(chǎn)生起套、失張情況。
2.5 帶鋼頭部張力的影響
頭部張力設(shè)定偏小導(dǎo)致帶鋼頭部建張較差，帶鋼在卷機(jī)頭幾圈會產(chǎn)生輕微的“堆鋼”現(xiàn)象，從而經(jīng)過助卷輥碾壓產(chǎn)生“斜紋”缺陷。在帶鋼卷取實(shí)際控制中，一級根據(jù)二級設(shè)定的參數(shù)值設(shè)定卷取過程中不同時(shí)段的卷筒扭矩，得以實(shí)現(xiàn)卷形的穩(wěn)定控制。圖2為帶鋼頭部助卷輥轉(zhuǎn)矩截圖，帶鋼的頭部助卷輥的轉(zhuǎn)矩為負(fù)數(shù)，說明頭部卷取時(shí)有失張現(xiàn)象。表明“斜紋”極可能在帶鋼頭部卷取至助卷輥打開期間產(chǎn)生。
3. 預(yù)防措施
3.1 優(yōu)化平衡彎輥力
一級將F7支撐輥平衡力750 kN調(diào)整為700 kN。二級在模型表內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化參數(shù)，在程序內(nèi)對設(shè)定彎輥力進(jìn)行修正，在SPRP表內(nèi)增加7個(gè)機(jī)架彎輥力系數(shù)。軋制低碳帶鋼時(shí)，可根據(jù)要求，使設(shè)定彎輥力小于750 kN。帶鋼在頭部咬入時(shí)，減小中間浪，緩解帶鋼中間浪導(dǎo)致的“斜紋”缺陷。
3.2 提高導(dǎo)尺對中性
減少0#導(dǎo)尺待機(jī)開口度50 mm，適當(dāng)減少1#導(dǎo)尺強(qiáng)制糾偏，提高導(dǎo)尺對中性。利用檢修及年修期間對導(dǎo)尺同步軸進(jìn)行調(diào)齒，調(diào)齒后導(dǎo)尺對中誤差控制在5 mm以內(nèi)，符合標(biāo)準(zhǔn)。
3.3 優(yōu)化層冷輸出輥道前滑率
對模型內(nèi)層冷輸出輥道的各段前滑率逐步增加，如表1所示，旨在用輸出輥道前滑速度拉直帶鋼，保證帶鋼在輥道以不失張、不起套的狀態(tài)平直進(jìn)入卷取機(jī)。
表 1層冷輸出輥道前滑率優(yōu)化3.4 優(yōu)化助卷輥前滑率
助卷輥在卷筒咬鋼過程中，起到抱緊帶鋼的作用，使帶鋼保持平直，并且處于拉緊狀態(tài)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，對助卷輥的前滑率進(jìn)行針對性優(yōu)化調(diào)整。
表 2助卷輥前滑率優(yōu)化3.5 優(yōu)化夾送輥參數(shù)
夾送輥在卷取過程中起到關(guān)鍵的導(dǎo)向作用，同時(shí)在卷筒和F7之前保證張力穩(wěn)定的樞紐位置，在帶鋼頭部穿過夾送輥時(shí)，夾送輥通過輥縫將帶鋼導(dǎo)向卷筒，和F7之間建立起足夠的張力，以保證帶鋼處于平直狀態(tài)，避免帶鋼在失張狀態(tài)下發(fā)生折疊，同時(shí)和導(dǎo)尺同時(shí)作用，以免帶鋼發(fā)生跑偏。因此針對夾送輥進(jìn)行壓力及前滑速度進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，如表3所示。
表 3夾送輥參數(shù)優(yōu)化3.6 優(yōu)化帶鋼頭部卷取機(jī)張力
通過對卷取機(jī)全程6段張力控制進(jìn)行分析，由于張力原因產(chǎn)生的“斜紋”缺陷主要產(chǎn)生于帶鋼頭部卷取至助卷輥打開期間，因此對影響這一時(shí)序內(nèi)第一段、第二段張力進(jìn)行了調(diào)整，如表4所示，經(jīng)調(diào)整后的張力有助于帶鋼頭部卷取，且對帶鋼寬度無影響。
表 4帶鋼頭部卷取機(jī)張力優(yōu)化4. 結(jié)束語
對“斜紋”缺陷制定了針對性的優(yōu)化方案，有效減少低碳鋼冷軋產(chǎn)品原料帶鋼頭部不良區(qū)域，減少了不良品返修，提高成材率，同時(shí)消除了因“斜紋”導(dǎo)致冷軋斷帶、軋輥損傷等事故。
來源：金屬世界
